地下采动及溶洞路基失稳数值模拟

来源 :长沙理工大学 | 被引量 : 17次 | 上传用户:donnastinsbt
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在我国的中西部地区,岩溶发育,分布着大量的岩溶洞穴;同时这些地区矿产资源也十分丰富,由于其地下开采历史悠久,以致于这些地区采空区也分布较广。随着“西部大开发”等国家战略的实施以及这些地区城市建设的发展,许多公路、铁路等交通都需要源于或穿越这些空洞地区,随即面临因空洞的塌陷所导致的路基失稳与破坏问题。本文就是在这个背景下,依托两个实体工程,对岩溶洞穴区、采动地区路基的稳定性评价及工程处治措施作了些研究。 文中系统地总结了空洞地区路基稳定性影响因素及路基失稳破坏后的一般处治措施,然后运用数值方法,对路基下伏岩溶洞穴与采空区两种情况进行了实例分析,为具体依托工程提供了一些合理性的建议与措施。 对开采引起路基工程失稳的实例分析,是依托平塑矿区在井露联采模式下,开采将会对上部路基边坡将会产生的影响进行了分析。文中先对所选取的代表性断面进行了模型试验,从直观上得到煤层开采后上部路基工程变形趋势及其发展规律;然后运用数值方法,定量评价了采动对路基及边坡的影响作,确定了路基边坡发生破坏的“圆弧—顺层”模式及范围,并运用极限平衡方法对边坡的安全性作出了评价,最后提出了具体的处治建议,为保证道路的正常营运与矿区安全生产提供了科学依据。对岩溶引起路基工程失稳的实例分析,是依托昌金高速某段的岩溶塌陷进行了数值模拟,并结合塌陷段模拟分析所得的岩土体参数对邻近未塌陷段的二个处治方案进行了处治工程效果的数值模拟分析,为方案比选提供依据。 论文最后总结得出了在道路工程建设当中遭遇同类性质问题的时,在设计与施工方面应当采取的措施和应当注意的方面,对空洞地区道路建设具有一定的指导与借鉴意义。
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